1、以太網交換機工作原理以太網交換機交換機是用來連接局域網的主要設備 交換機能夠根據以太網幀中目標地址智能的轉發數據，因此交換機工作在數據鏈路層 交換機分割沖突域，實現全雙工通信交換機數據轉發原理11334422AABB端口端口1端口端口1端口端口2端口端口2data端口端口3端口端口3 交換機A在接收到數據幀后，執行以下操作： 交換機A查找MAC地址表,查看是否有11的MAC地址，若沒有，學習主機11的MAC地址。 交換機A根據目標地址，查找轉發表進行轉發；若沒有找到，向其他所有端口發送廣播。AMAC地址端口號111交換機數據轉發原理11334422ABA端口端口1端口端口1端口端口2data端

2、口端口2端口端口3端口端口3data交換機B在接收到數據幀后，執行以下操作： 交換機B查找MAC地址表,查看是否有11的MAC地址，若沒有，學習主機11的MAC地址。 交換機B根據33的目標地址，查找轉發表進行轉發；若沒有找到，向其他所有端口發送廣播。主機22，查看數據包的目標MAC地址不是自己，丟棄數據包BMAC地址端口號113交換機數據轉發原理B334422AABBA端口端口1端口端口1端口端口2data端口端口2端口端口3端口端口3data11dataA A 主機33，接收到數據幀 主機44，丟棄數據幀交換機數據轉發原理334422AABB端口端口1端口端口1端口端口2端口端口2端口端口

3、3端口端口311data計算機44向11發送數據幀。交換機B在接收到數據幀后，執行以下操作： 交換機B學習源MAC地址和端口號 交換機B查看MAC地址表，根據MAC地址表中的條目，單播轉發數據到端口3BMAC地址端口號113442AMAC地址端口號111443交換機數據轉發原理AMAC地址端口號11 144 322 233 3MAC地址端口號11 344 222 333 1v交換機最終的MAC地址表B交換機數據轉發原理學習 通過學習數據幀的源MAC地址來形成的MAC地址表廣播 若目標地址在MAC地址表中沒有，交換機則向除接收到該數據幀的端口外的其他所有端口廣播該數據幀轉發 若目標地址在MAC地

4、址表中存在，交換機根據MAC地址表單播轉發數據幀更新 交換機MAC地址表的老化時間是300秒，即MAC地址在MAC地址表中存在的時間。 交換機若發現一個幀的入端口和MAC地址表中源MAC地址的所在端口不同，交換機將MAC 地址重新學習到新的端口例如：macX 的幀從1端口進入，但轉發表中有：“ macX 2”的項交換機的工作模式 單工 只有一個信道，傳輸方向只能是單向的 半雙工 只有一個信道，在同一時刻，只能是單向傳輸 全雙工 雙信道，同時可以有雙向數據傳輸ABABAB交換機的優點-分割沖突域v為了提高傳輸效率，分割沖突域為了提高傳輸效率，分割沖突域沖突域沖突域1沖突域沖突域2沖突域沖突域3沖

5、突域與廣播域廣播域指接收同樣廣播消息的節點的集合交換機分割沖突域，但是不分割廣播域，即交換機的所有端口屬于同一個廣播域. . . .廣播域廣播域 廣播域廣播域沖突域沖突域沖突域沖突域廣播廣播交換機的交換方式 直通轉發（Cut-through）前導SFD目的MAC 源MAC長度DATAFCS7字節 1字節 6字節 6字節 2字節 多達1500字節 4字節直通轉發：不進行錯誤檢查正常幀殘幀超長幀正常幀殘幀超長幀交換機的交換方式 存儲轉發（Store-and-forward）前導SFD目的MAC 源MAC長度DATAFCS7字節 1字節 6字節 6字節 2字節 多達1500字節 4字節存儲轉發：對所

6、有的錯誤進行檢查，延遲高正常幀殘幀超長幀正常幀交換機的交換方式 碎片隔離（FragmentFree）正常幀殘幀超長幀正常幀前導SFD目的MAC 源MAC長度DATAFCS7字節 1字節 6字節 6字節 2字節 多達1500字節 4字節碎片隔離：檢查前64字節的數據，沒有增加顯著的延遲超長幀交換機硬件結構接口、主處理器、接口、主處理器、內存、內存、FLASHFLASH、電、電源系統等源系統等中央處理器中央處理器 與計算機一樣，與計算機一樣，交交換機換機也包含了一個中也包含了一個中央處理器（央處理器（CPUCPU）。）。不同系列和型號的不同系列和型號的交交換機換機，其中的，其中的CPUCPU也也不

7、盡相同。不盡相同。 存儲器 ROMROM NVRAMNVRAM FLASHFLASH RAMRAMROM（ReadOnlyMemory）ROM 保存著路由器的引導或啟動程序（BootstrapProgram）。這也是路由器運行的第一個軟件（加電自檢POST：Power-OnSelf-Test），負責讓路由器進入正常的工作狀態。有些路由器將一套完整的IOS保存在ROM中，以便在另一個IOS不能使用時，作應急之用。ROM通常存放在一個或多個芯片上。路由器中的ROM是可擦寫的，所以IOS是可以升級的。NVRAM(NonvolatileNVRAM(NonvolatileRandomRandomAcce

8、ssAccessMemory)Memory)NVRAMNVRAM的主要作用是保存的主要作用是保存IOSIOS在路由在路由器啟動時讀入的配置數據，即常說器啟動時讀入的配置數據，即常說的啟動配置或備份配置。當路由器的啟動配置或備份配置。當路由器加電啟動時，首先尋找和執行的即加電啟動時，首先尋找和執行的即是該配置，如果該配置存在，路由是該配置，如果該配置存在，路由器啟動后，該配置就成了器啟動后，該配置就成了“運行配運行配置置”，當修改運行配置并執行存儲，當修改運行配置并執行存儲后，運行配置就被復制到后，運行配置就被復制到NVRAMNVRAM中，中，當下次路由器加電后，該配置就會當下次路由器加電后，該

9、配置就會被自動調用被自動調用 FLASH FLASH可以形象地比作我們常可以形象地比作我們常用的用的PC機的硬盤，但遠沒有硬機的硬盤，但遠沒有硬盤的容量大，主要用處是保存盤的容量大，主要用處是保存IOS軟件，維持路由器的正常工軟件，維持路由器的正常工作。若路由器安裝了作。若路由器安裝了FLASH，它便是用來引導路由器的它便是用來引導路由器的IOS軟軟件的默認位置件的默認位置 RAM（RandomAccessMemory）RAM與PC機上的隨機存儲器相似，提供臨時信息的存儲，同時保存著當前的配置信息，即平常所說的運行配置，IOS通過RAM滿足其所有的常規存儲的需要。路由器（交換機）加電啟動過程（

10、1）系統硬件加電自檢。運行ROM中的硬件檢測程序，檢測各組件能否正常工作。完成硬件檢測后，開始軟件初始化工作。 （2）軟件初始化過程。運行ROM中的BootStrap程序，進行初步引導工作。 （3）尋找并載入IOS系統文件。IOS系統文件可以存放在多處，至于到底采用哪一個IOS，是通過命令設置指定的。 （4）IOS裝載完畢，系統在NVRAM中搜索保存的Startup-Config文件，進行系統的配置。如果NVRAM中存在Startup-Config文件，則將該文件調入RAM中并逐條執行。否則，系統進入Setup模式，進行路由器初始配置。 網絡設備的基本存儲組件SDRAMNVRAMBootROM

11、Flash配置文件Startup-config軟件版本*.bin動態表及其他運行信息Running-config 等設備啟動版本,不可更新刪除，用于錯誤恢復等操作123交換機系統文件交換機系統文件包括三類文件：引導文件系統映像文件廠商配置文件交換機軟件版本升級就是對這三類文件的更新方法就是用新的文件覆蓋舊的文件。 引導文件 引導文件 是指引導交換機初始化等的文件，即我們通常說的ROM文件 在機架式交換機上通常為boot.rom一份文件 在盒式交換機上通常為boot.rom和config.rom兩份文件。 ROM文件保存在FLASH中 文件名固定為boot.rom和config.rom。系統映像

12、文件系統映像文件是指交換機硬件驅動和軟件支持程序等的壓縮文件交換機系統映像文件保存在FLASH中文件名缺省為nos.img。廠商設備配置文件 廠商設備配置文件 交換機基本配置文件 在交換機系統映像文件啟動時進行基本信息的動態顯示與部分功能模塊的動態加載。 廠商設備配置信息一般包括廠商名稱、廠商網址、web相關圖片、web語言、設備類型等基本顯示信息 廠商設備配置文件保存在FLASH中，文件名固定為vendor.cfg。 提供給用戶的文件名格式 -vendor.cfg。雙絞線的標準管腳號用途顏色1發送 +白色和綠色2發送 -綠色3接收 +白色和橘黃色4不被使用藍色5不被使用白色和藍色6接收 -橘

13、黃色7不被使用白色和棕色8不被使用棕色 T568 T568標準中標準中RJ-45RJ-45連接器的管腳號和顏色編碼連接器的管腳號和顏色編碼 5類雙絞線的線序 直連網線 交叉網線Side 1Side 2Side 112345678123456781=白白/橙橙2=橙橙3=白白/綠綠4=藍藍5=白白/藍藍6=綠綠7=白白/棕棕8=棕棕Side 2Side 1Side 2Side 1Side 212345678123456781=白白/橙橙2=橙橙3=白白/綠綠4=藍藍5=白白/藍藍6=綠綠7=白白/棕棕8=棕棕1=白白/橙橙2=橙橙3=白白/綠綠4=藍藍5=白白/藍藍6=綠綠7=白白/棕棕8=棕棕1=白白/綠綠2=綠綠3=白白/橙橙4=藍藍5=白白/藍藍6=橙橙7=白白/棕棕8=棕棕結